論水泥工業(yè)三廢處理技術(shù)的應(yīng)用

駱　鎏

摘要：介紹了水泥生產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生廢氣的情況，針對(duì)廢氣排放特點(diǎn)，采用包含末端治理在內(nèi)的綜合治理措施進(jìn)行治理；對(duì)水泥生產(chǎn)廢水處理回用工程可行性、經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行探討，并提出切實(shí)可行的工藝流程；對(duì)水泥生產(chǎn)中廢料處理，采取的措施等。

關(guān)鍵詞：水泥；廢氣；廢水；廢料；治理

中圖分類(lèi)號(hào)：F01

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3198(2009)13-0276-01

1引言

水泥(英文：cement)是指粉狀水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料。加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂漿或混凝土，堅(jiān)固耐久，廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國(guó)防等工程。

2水泥的生產(chǎn)工藝

水泥的生產(chǎn)工藝，以石灰石和粘土為主要原料，經(jīng)破碎、配料、磨細(xì)制成生料。喂入水泥窯中煅燒成熟料，加入適量石膏(有時(shí)還摻加混合材料或外加劑)磨細(xì)而成。

水泥生產(chǎn)隨生料制備方法不同，可分為干法(包括半干法)與濕法(包括半濕法)兩種。

3水泥工業(yè)三廢及處理

所謂“三廢”，就是“生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生的廢料(廢煤碴、廢石堿、廢煤灰等)、廢氣(排放、殘余等氣源再利用)、廢水(自然排泄工業(yè)廢水等)”的概稱(chēng)。

水泥生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣污染物主要是粉塵，其次是SO₂、NO_x等。水泥生產(chǎn)的廢水中，有機(jī)物含量低，主要含粒徑不同的顆粒物，主要污染物為SO₂。水泥生產(chǎn)的廢料有離心成型后的廢漿、攪拌成型和澆灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料、沖洗攪拌機(jī)的水漿、蒸汽鍋爐廢渣、粗細(xì)集料(砂、石)篩(洗)余物、廢品及其他邊料。下面分別介紹水泥生產(chǎn)中三廢處理技術(shù)的應(yīng)用。

3.1廢氣

水泥生產(chǎn)的特點(diǎn)為物料處理量大，粉狀物料或成品輸送環(huán)節(jié)多。在物料破碎、輸送、粉磨、煅燒、包裝、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)中，幾乎每道工序都伴隨著粉塵的產(chǎn)生和排放。產(chǎn)生的粉塵類(lèi)型主要有：(1)原料粉塵；(2)煤粉塵；(3)水泥窯粉塵；(4)熟料粉塵；(5)水泥粉塵。粉塵的排放方式分為有組織排放和無(wú)組織排放兩大類(lèi)。有組織排放包括從熱力設(shè)備煙囪和各種通風(fēng)設(shè)備排氣筒排放的粉塵。無(wú)組織排放包括各種物料在裝卸、運(yùn)輸、堆存過(guò)程中自由散發(fā)出來(lái)的粉塵。粉塵最大的排放源為窯尾廢氣，其次是窯頭廢氣。SO₂、NO_x等產(chǎn)生于熟料煅燒過(guò)程，由窯尾煙囪排入大氣。

治理措施：為了有效地控制廢氣的產(chǎn)生和排放，工程采取了以下綜合措施：(1)從工藝流程設(shè)計(jì)、布置上盡量減少揚(yáng)塵環(huán)節(jié)；(2)選用揚(yáng)塵少的先進(jìn)設(shè)備；(3)粉狀物料采用空氣輸送、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等密閉式輸送設(shè)備；(4)帶式輸送機(jī)布置盡量降低物料落差并加強(qiáng)密閉；(5)配備灑水車(chē)，設(shè)置灑水管道，對(duì)石膏、原煤、礦渣等物料露天堆場(chǎng)和物料運(yùn)輸?shù)缆窞⑺祲m；(6)加強(qiáng)綠化，廠區(qū)內(nèi)的綠化面積占可綠化面積的81.4％；(7)對(duì)有組織排放點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)廢氣處理裝置。

結(jié)論：(1)在采取綜合治理措施后，各廢氣排放點(diǎn)廢氣各項(xiàng)排放指標(biāo)均符合《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915—1996)中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；該廠粉塵無(wú)組織排放符合《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915—1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。治理設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定、綜合治理效果良好。(2)水泥廠的廢氣排放，特別是粉塵無(wú)組織排放情況，同企業(yè)的內(nèi)部管理情況直接相關(guān)。強(qiáng)化企業(yè)內(nèi)部管理是水泥廠廢氣長(zhǎng)期、穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵和有效保證。

3.2廢水

水泥工業(yè)生產(chǎn)用水量大而對(duì)水質(zhì)要求不高，主要用于旋轉(zhuǎn)窯冷卻、地面沖洗、沖洗磨機(jī)等，其生產(chǎn)廢水一般未經(jīng)處理直接排入地面水體，嚴(yán)重時(shí)造成河道淤塞，影響了人們正常的生活生產(chǎn)用水。水泥工業(yè)生產(chǎn)廢水主要含不同粒徑的細(xì)小顆粒，而水泥生產(chǎn)對(duì)用水水質(zhì)要求不高，因此，對(duì)水泥生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理并回用，不但具有環(huán)境社會(huì)效益，而且經(jīng)濟(jì)效益也十分顯著。

水泥生產(chǎn)廢水主要污染物為SS，廢水中SS主要以粗分散系和膠體分散系兩種形態(tài)存在。其中粗分散體系占總懸浮物的80％－90％，在自然沉淀狀態(tài)下就能較容易去除。處理的關(guān)鍵在以膠體狀分散體系存在的SS。

治理措施：通常對(duì)于以膠體狀存在的sS，主要靠投加混凝劑，通過(guò)混凝劑水解產(chǎn)物壓縮膠體的擴(kuò)散層，達(dá)到膠體脫穩(wěn)而相互聚結(jié)；或者通過(guò)混凝劑的水解和縮聚反應(yīng)而形成的高聚物的強(qiáng)烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結(jié)。針對(duì)水泥生產(chǎn)廢水的特性，經(jīng)過(guò)充分的試驗(yàn)論證，采用聚合氧化鋁為絮凝劑，壓縮雙電層，降低電位，然后投加少量PAM作助凝劑，靠其大分子的吸附架橋功能，將脫穩(wěn)的細(xì)小顆粒凝聚成較大的顆粒，提高沉降速度，從而達(dá)到泥水分離的目標(biāo)，SS處理效果顯著。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，廢水中CODcr和SS具有線性關(guān)系，CODcr隨SS的變化而變化。因此，水泥廢水的治理主要以去除SS為目標(biāo)，只要SS降低了，CODcr就隨之降低。具體流程如圖1示:

3.3廢料

水泥制品企業(yè)往往忽視企業(yè)本身廢渣廢料的綜合利用，以致侵占農(nóng)田、堵塞河道、污染環(huán)境。經(jīng)濟(jì)合理地處理這些廢渣廢料，特別是用于農(nóng)房墻體生產(chǎn)，既可解決農(nóng)房墻體材料急需的大量原材料，又可增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

離心成型后的廢漿這種廢漿含有5％－8％的水泥，可作墻體材料的膠緒材使用；攪拌、成型和澆灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料，后者性能較好，可作為農(nóng)房墻體材料的基本混合料，前者可作混合料；沖洗攪拌機(jī)的水漿其性能與離心成型的廢漿大致相同，可作膠結(jié)材或混合料使用；蒸汽鍋爐廢渣這種廢渣經(jīng)破碎篩分可分別替代粗細(xì)集料，不過(guò)用作粗巢料時(shí)，要防止混凝土成型時(shí)出現(xiàn)分層現(xiàn)象I粗細(xì)集料砂、石篩洗余物；廢品及其他廢地坪、廢磚瓦及混凝土邊料這些材料經(jīng)破碎篩分后，可替代粗細(xì)集料。

治理措施：(1)廢渣磚：利用離心成型的廢漿作膠結(jié)材，加入適量的爐渣人工或機(jī)械破碎作集料，再加混凝土撒落料，人工拌和均勻后放人鋼模內(nèi)夯實(shí)成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)即為廢渣磚尺寸與普通粘土磚相同，主要用于圍墻砌筑；(2)廢料實(shí)心砌塊：利用撒落料和剩余混合料，摻加一些砂、石篩余物和爐渣作集料，經(jīng)人工拌和均勻，在鋼模中振動(dòng)密實(shí)成型，白然養(yǎng)護(hù)后即為廢料實(shí)心砌塊毫米，可用作單層房屋的墻體材料；(3)房屋基礎(chǔ)用的水泥條石利用撒落料和剩余混合料，摻加沖洗攪拌機(jī)的水漿和部分砂、石篩余物，經(jīng)人工拌和后，在鑰模中夯實(shí)成型，自然養(yǎng)護(hù)后即得水泥條石；(5)室內(nèi)外地坪方磚：利用離心成型后的廢漿、撒落料和砂、石篩余物或混凝土制品的邊料，經(jīng)人工拌和后，在模子中夯實(shí)成型，即為地坪方磚厘米，此磚生產(chǎn)在各廠較為普遍；(6)其他：如花墻、花格欄桿和水泥墩子船臺(tái)上使用等。

4結(jié)論

通過(guò)對(duì)水泥工業(yè)中“三廢”的綜合處理應(yīng)用，不僅給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，還具有一定的社會(huì)效益。水泥生產(chǎn)中，廢水、廢氣和廢料的處理回用工程的實(shí)施，不但具有環(huán)境、社會(huì)效益，而且具有十分顯著經(jīng)濟(jì)效益。